专利名称：半自动打包机新型控制电路的制作方法
技术领域：
:本实用新型涉及的是一种半自动打包机新型控制电路技术，是半自动打包机的一种新型的控制电路，具有电路设计简洁合理，工作性能稳定可靠，安全性能高，工作能耗低，打包质量好等特点。
技术背景:目前市场上使用的半自动打包机控制电路，存在着线路设计不太合理，工作稳定性能差，元器件多，工作能耗高，故障率高，自动送带不稳定，延时停机不稳定，安全性能低等不足。在很大程度上制约了半自动打包机的出口创汇。本实用新型的半自动打包机新型控制电路，其特征是:有单片机(1)，单片机(I)接有各功能控制输入电路(2)、送带脉冲形成电路(3)、粘合时间控制电路(4)、电机执行电路(5)、送带执行电路(6)、离合器执行电路(7)、强迫静止电路⑶烫头控制电路(9)以及电源电路(10)，组成完整的新型控制电路。半自动打包机新型控制电路采用单片机控制技术，并设计了特殊的送带脉冲形成电路，从而提高了半自动打包机的操作性能和安全性能以及低能耗性能，使整机运行性能得到很大程度的提高，是目前半自动打包机控制电路以及半自动打包机整机进行升级换代中比较理想的控制电路，对提升我国的半自动打包机的技术含量，对提高我国半自动打包机出口创汇，将起到积极作用。半自动打包机新型控制电路实用新型专利的申报，对半自动打包机行业的发展，具有较好的推广意义和使用价值。
发明内容:本实用新型的目的是为广大的半自动打包机生产厂家提供一种工作性能稳定可靠，工作能耗低，安全性能高，操作性能好的半自动打包机新型控制电路，为提升我国的半自动打包机整机性能作贡献。本实用新型的技术解决方案是:有单片机(I)，单片机(I)接有各功能控制输入电路(2)、送带脉冲形成电路(3)、粘合时间控制电路(4)、电机执行电路(5)、送带执行电路、离合器执行电路(7)、强迫静止电路(8)、烫头控制电路(9)以及电源电路(10)，组成完整的新型控制电路。本实用新型中所述的各个部分都由单片机ICl控制，从而对打包机实现:手动送带、手动复位、自动送带、自动捆扎、收紧、烫头、粘合、切带等动作。本实用新型的有益效果为:采用单片机控制技术，设计有特殊的送带控制电路，从而提高了半自动打包机的稳定性能、操作性能、安全性能以及低能耗性能，使整机运行性也得到很大程度提高，是目前半自动打包机控制电路以及半自动打包机整机进行升级换代中比较理想的控制电路。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
:图1为本实用新型半自动打包机新型控制电路的方框图。图2为本实用新型半自动打包机新型控制电路的电路图。
具体实施方式
:图1描述了本实用新型的半自动打包机新型控制电路的原理方框图。在图中，有单片机(1)，单片机(I)接有各功能控制输入电路(2)、送带脉冲形成电路(3)、粘合时间控制电路⑷、电机执行电路(5)、送带执行电路(6)、离合器执行电路(7)、强迫静止电路⑶、烫头控制电路(9)以及电源电路(10)，组成完整的新型控制电路。本实用新型半自动打包机新型控制电路各电路作用及控制原理:本实用新型半 自动打包机新型控制电路的设计采用一块ATMEL公司的AT89C2051单片机及电子元器件组合而成。具有:(1)电路设计简洁合理。⑵工作性能稳定可靠。(3)操作安全性能高。(4)电路工作能耗低。(5)打包机故障率低。(6)控制电路生产成本低廉等优点。1、半自动打包机新型控制电路的总体结构为:以单片机⑴为核心，各个功能控制输入电路(2)对单片机输入端口输入控制信号，经单片机的处理后输出送带脉冲、调节打包带的粘合时间，以及对电机执行电路(5)、送带执行电路￠)、离合器执行电路(7)、强迫静止电路(8)、烫头控制电路(9)进行控制。半自动打包机新型控制电路可以根据打包机整机体积需要，设计成多种外形布局的PCB板，单片机(I)各输入与输出端口的选用也同时与PCB板的不同布局设计作相应的改变，但其控制原理不变。PCB板通过30针双排插座与外围元器件进行连接。以下说明的单片机各端口标号，是根据其中一种PCB板中的排版布局而选用的单片机端口标号。2、送带脉冲形成电路的作用及控制原理送带脉冲形成电路是权利要求中的第2条:送带脉冲形成电路(3)，由单片机(I)提供工作电源和监控自动送带全过程，为送带执行电路(6)输送工作脉冲。送带长度由操作面板上的“送带调节电位器”作任意自由调节。半自动打包机有手动送带和自动送带两种形式。手动送带一般是在开机后使用，或在对打包机机械调试中使用。手动送带时，按下操作面板上的绿色按钮即可。自动送带是在打包机正常打包操作时的重要动作，具体的说:是在完成一次打包任务后的一个自动的送带动作，可以有效地提高打包机的工作效率。自动送带动作，是由单片机控制IC2，产生送带脉冲，通过K2吸合时间的长短，实现对打包带任何长度自动送带的目的。送带脉冲形成电路由IC2 (NE555时基集成电路)、VT3等元件组成。IC2工作时，ICl为其提供工作电源，以适应打包机自动送带的需要。当IC2进入工作状态时，通过电阻RlO使VT2导通，K2吸合，完成自动送带动作。通过电位器RPl的调节作用，改变IC2的工作状态，达到自由调节送带长度的目的。在IC2工作的同时，VT3也工作，将IC2的工作状态从Pl.3 口输入给单片机进行实时控制，从而完成打包机的自动送带目的。手动送带信号是通过按钮S2给ICl的P3.3 口一个输入控制信号，通过ICl处理后从ICl的P3.7 口输出，使VT2导通，实现手动送带。手动送带的长度与S2的按钮时长成正比。在自动送带过程中，送带脉冲形成电路一直受到单片机的实时控制，从而使打包机的自动送带效果稳定、精确、可靠，更便于操作者对打包机的操作。送带脉冲形成电路及送带监控原理，是本实用新型的一个设计亮点。3、强迫静止电路的作用及控制原理强迫静止电路是权利要求中的第3条:强迫静止电路(8)，能有效抑制执行电路造成的误动作。单片机控制电路在通电瞬间，既在单片机初始化过程中，所有I/O端口都会瞬间呈现高电位，随着单片机初始化的结束才使各端口恢复正常。这种现象会造成:一使Kl在电路通电时的释放，又瞬间闭合，使电机出现瞬间运行后瞬间停止。在零点几秒内的这种电机的运行-停止-运行的工作现象，会造成电动机很大的启动电流在瞬间出现几次，从而会造成对电机的很大损伤，以及对Kl触电的损伤，和对PCB板线路的很大损伤。二造成离合器瞬间动作，使打包机待机位置产生移位，而影响了打包机的第一个打包动作。三造成不必要的送带吸铁的动作，使自动送带产生偏移。强迫静止控制电路由VT3和VD9-VD11等组成。当单片机初始化过程中，“RST”瞬间呈现高电位，使VT3导通，通过VD9-VD11作用对VTl的基极、VT2的基极和VT5的基极电位进行强迫拉低，制止了 Pl.0 口、P3.7 口和？1.5端口对￥11、￥了2、￥了5产生的瞬间误触发，使打包机工作更加精确和可靠。强迫静止控制电路，是本实用新型的一个设计亮点。 4、粘合时间控制电路的作用及控制原理粘合时间控制电路是权利要求中的第4条:粘合时间控制电路(4)，对打包带在
0.01秒至20秒之间进行粘合控制。粘合时间控制电路的作用是为了解决不同宽度的打包带对粘合时间的不同要求，以及解决由于打包带材料差异而影响粘合效果的现象。粘合时间控制电路是由一个2位的拨码开关来完成，通过8421码原理，2位开关可以变化4种粘合时间。本实用新型的控制电路，粘合时间可以在0.01秒至20秒之间进行精确控制。但打包机在实际工作时，打包带的粘合时间一般在0.1秒至0.8秒之间比较合适。可以0.1秒为一个档位，分别设置为:拨码开关全部断开为0.1秒，左侧拨码开关闭合为0.2秒，右侧拨码开关闭合为0.3秒，拨码开关全部闭合为0.4秒。也可以将拨码开关采用相反的控制原理进行控制，即:拨码开关全部闭合为0.1秒，左侧拨码开关断开为0.2秒，右侧拨码开关断开为0.3秒，拨码开关全部断开为0.4秒。由于采用单片机技术，粘合时长可以任意设置，并可将粘合时间设定得非常精确，使打包带的粘合效果及粘合一致性都很好，整体的打包效率得到明显提高。5、各执行电路的作用及控制原理各执行电路是权利要求中的第5条:电机执行电路(5)对电机进行控制以及对电机实现延时停机控制，送带执行电路(6)对送带吸铁进行控制，离合器执行电路(7)对离合器进行控制。
电机执行电路由VTl和Kl以及电阻R7-R9、二极管VD6、电容C6组成。当打包机暂时闲置时，500W左右的仍然在运行，会浪费一定的电力。为了节电考虑，控制电路设计了一个暂时停机控制，通过单片机程序，可以方便精确的设置为:从I微妙至任意时长的延时停机控制，实际使用中一般控制在30秒左右，也可以根据用户需要而进行特定设置。当待机到达设置时间时，单片机Pl.0 口输出高电位，使VTl导通，使Kl吸合。当继续打包时，Pl.0口呈低电位，使Kl释放。R9与C6组成火花吸收电路，可以减小Kl动作时的火花现象，起到保护Kl触点的作用。为了节约电能，防止打包机待机状态下电动机的电能消耗，本实用新型设计了延时停机控制。当打包机待机数十秒后，单片机启动停止程序，使电动机停止运转。延时停机时长可以自由设定，延时控制由单片机程序决定，控制对象是电机执行电路(5)。送带执行电路由VT2、K2以及UR2、VD12和R12、C7等组成。送带信号来自于两个回路，一路是从ICl的P3.7 口输出，实现手动送带控制；另一路是从IC2输出，实现自动送带控制。K1、K2的工作电压由URl提供，URl的输入电压，可以是DC24V，也可以是AC28V。送带吸铁的工作电压为220V，是通过UR2对AC220V整流后得到。为了使送带吸铁释放动作迅速，在吸铁线圈两端设计了一只阻尼二极管VD12。离合器执行电路由VT5和VD14等组成。当Pl.5 口输出高电位时，VT5导通，使离合器转动。由于采用三极管控制，提高了离合器的动作精度，也避免了继电器触点动作时的火花现象的出现。6、各功能控制输入电路的作用及控制原理各功能控制输入电路是权利要求中的第6条:各功能控制输入电路(2)，拾取半自动打包机控制电路中SI至S5的和TD电路信号作为单片机(I)输入控制信号。打包机上有多个功能作用的控制信号，分别由操作面板上的电源开关(打包机的总电源开关)、操作面板上的“黄键”(复位功能按钮SI)、面板上的“绿键”(手动送带按钮S2)，以及装在打包机上的3个限位开关分别是停止信号开关S3、夹带信号开关S4、收带信号开关S5和收紧信号(收紧信号开关，或为TD控制板)组成。这些控制信号，由单片机接收后进行处理，并输出端相应的控制信号。各功能控制信号分别由VD1-VD5送到单片机的Pl.7 口、Ρ3.3 口、Ρ3.I 口、Ρ3.0 口、Pl.6 口和Ρ3.2 口。如果改变PCB板的布局，也可以改变以上6个输入端口的端口编号，但控制原理不变。经ICl中的CPU进行处理后，在输出端输出控制信号，最终使打包机完成相应的机械动作。由于控制端口较多，外围的工作电源电压又比较高。为了防止梅雨季节湿度大，易出现漏电现象使高电压影响输入端口，而可能出现击穿单片机的现象。为此在单片机每个输入口中设计了保护措施，既在单片机的每个信号输入回路中各有一只二极管，即为VD1-VD5。利用二极管的反向特性，有效的防止漏电压可能对单片机造成的损坏，从而提高控制电路的稳定性和可靠性。7、烫头控制电路的作用及控制原理烫头控制电路是权利要求中的第7条:烫头控制电路(9)，为打包机烫头提供温度可调的工作电压。烫头控制电路的作用是为打包机烫头提供温度可调的工作电压，以适应不同厚度的打包带在不同季节气温下的融化效果。[0050]烫头控制电路由VS1、RP2和VD15等元件组成。控制电路工作时，220V电压通过RP2和R18对C13充电，当C13两端电压大于VD15导通电压时，VD15开始导通，触发VSl导通。随着VD15和VSl的导通，使C13上的电压放电，当C13电压低于VD15导通电压时，VD15截止，VSl也截止。于是C13开始第二次充电。这种C13不断被充电又不断被放电和VD15不断的被导通又不断截止的现象周而复始的进行着，从而产生出VSl的触发电压。当VSl导通时，对T2初级线圈提供工作电流，使T2开始工作，T2次级输出电压。当调节RP2时，会改变C13充、放电的速度，也就改变了 VD15导通与截止的速度，也改变了 VSl的导通频率。所以，调节RP2就能达到调节T2次级输出电压的目的，既起到调节烫头温度的效果。8、电源电路的作用及控制原理电源电路是权利要求中的第8条:电源电路(10)，为单片机(I)提供DC5V电源，为各执行电路提供DC24V电源，为送带吸铁和烫头控制电路和电机提供AC220V电源。DC5V电压是从DC24V电压而来。首先经过电阻R17的降压作用，目的是减少IC3的负担，提高半自动打包机新型控制电路全天候的工作性能。然后经过C8、C9的滤波作用，再由IC3稳压后输出+5V电压，并经过C10、C11、C12的滤波作用，最后得到稳定的5V电压，提供给单片机使用，使ICl工作稳定可靠。IC3也可以使用78L05代替。DC24V电压是经URl对外部的AC28V电源整流后得到的，提供给Kl、K2的工作电源，以及为离合器提供工作电源。AC220V电源从220V电网经过2A熔丝管送给半自动打包机控制电路，为电动机提供工作电源，通过UR2整流后变成220V左右的直流电压为送带吸铁提供工作电源。为了提高打包机的性能，减小URl的负荷，可以直接使用DC24V的开关电源。使打包机的整机重量减轻，整机能耗减低，电源性能进一步提高。9、权利要求第9条:半自动打包机新型控制电路可以根据打包机整机体积需要，设计成多种外形布局的PCB板，单片机(I)各输入与输出端口的选用也同时与PCB板的不同布局设计作相应的改变，PCB板通过30针双排插座与外围元器件进行连接。.[0058]半自动打包机新型控制电路在实际使用中，将大部分元器件安装在一块PCB板上，少数开关、按钮安装在面板上或打包机的机械部件上。PCB板与各控制开关及电机等器件的连接，是通过30针双排插座Xl与外部器件进行连接，所以使用与维修都极为方便。本实用新型的半自动打包机新型控制电路，具有稳定可靠的工作性能、安全低耗的使用性能，低廉的制作性能，定会给我国的打包机行业产生积极作用。
权利要求1.一种半自动打包机新型控制电路，能适合所有半自动打包机使用，其特征是:有单片机(1)，单片机(I)接有各功能控制输入电路(2)、送带脉冲形成电路(3)、粘合时间控制电路⑷、电机执行电路(5)、送带执行电路(6)、离合器执行电路(7)、强迫静止电路⑶、烫头控制电路(9)以及电源电路(10)，组成完整的新型控制电路。
2.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:送带脉冲形成电路(3)，由单片机(I)提供工作电源和监控自动送带全过程，为送带执行电路(6)输送工作脉冲。
3.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:强迫静止电路(8)，能有效抑制执行电路造成的误动作。
4.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:粘合时间控制电路(4)，对打包带在0.01秒至20秒之间进行粘合控制。
5.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:电机执行电路(5)对电机进行控制以及对电机实现延时停机控制，送带执行电路(6)对送带吸铁进行控制，离合器执行电路(7)对离合器进行控制。
6.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:各功能控制输入电路(2)，拾取半自动打包机控制电路中SI至S5的和TD电路信号作为单片机(I)输入控制信号。
7.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:烫头控制电路(9)，为打包机烫头提供温度可调的工作电压。
8.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:电源电路(10)，为单片机(I)提供DC5V电源，为各执行电路提供DC24V电源，为送带吸铁和烫头控制电路和电机提供AC220V电源。
9.根据权利要求1所述的半自动打包机新型控制电路，其特征是:半自动打包机新型控制电路可以根据打包机整机体积需要，设计成多种外形布局的PCB板，单片机(I)各输入与输出端口的选用也同时与PCB板的不同布局设计作相应的改变，PCB板通过30针双排插座与外围元器件进行连接。
专利摘要本实用新型公开了一种半自动打包机控制电路，其特征是有单片机(1)，单片机(1)接有各功能控制输入电路(2)、送带脉冲形成电路(3)、粘合时间控制电路(4)、电机执行电路(5)、送带执行电路(6)、离合器执行电路(7)、强迫静止电路(8)、烫头控制电路(9)以及电源电路(10)，组成一个完整的新型控制电路。单片机(1)各输入与输出端口的选用可根据PCB板的不同设计而任意自由选择，但控制原理不变。本专利的半自动打包机控制电路具有电路设计简洁合理，工作性能稳定可靠，工作能耗低，安全性能高等特点。根据本专利的控制电路，适合所有半自动打包机的使用，适合半自动打包机整机升级换代使用。
文档编号B65B57/00GK202935635SQ20122053655
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日
发明者陈歆, 黄培鑫 申请人:陈歆, 黄培鑫